La macchina più comune comeil motore sincrono ha ricevuto nell'industria, dove ci sono azionamenti elettrici che funzionano a velocità costante. Ad esempio, compressori con motori potenti, azionamenti per pompe. Inoltre, un motore sincrono è parte integrante di molti elettrodomestici, ad esempio in un orologio.
Il principio di funzionamento di questa macchina è abbastanza semplice.L'interazione del campo magnetico rotante dell'armatura, creato dalla corrente alternata, e dei campi magnetici ai poli dell'induttore, creati dalla corrente continua, è la base del principio di funzionamento di un tale dispositivo elettrico come un motore sincrono. Di solito l'induttore si trova sul rotore e l'armatura si trova sullo statore. I motori potenti usano gli elettromagneti come poli. Ma esiste anche un tipo a bassa potenza: un motore sincrono a magneti permanenti. La principale differenza tra le macchine sincrone e asincrone è il design dello statore e del rotore.
Per accelerare il motore al livello nominalele velocità spesso utilizzano la modalità asincrona. In questa modalità, l'avvolgimento dell'induttore è cortocircuitato. Dopo che il motore ha raggiunto la velocità nominale, il raddrizzatore alimenta l'induttore con corrente continua. Il motore sincrono può funzionare solo alla velocità nominale.
Questo motore ha molti vantaggi.È un ordine di grandezza più complesso di una macchina asincrona, ma questo è compensato da una serie di vantaggi. Uno dei principali vantaggi è la sua capacità di lavorare senza consumare o cedere energia reattiva. In questo caso, il fattore di potenza del motore sarà uguale all'unità. In queste condizioni il motore sincrono AC caricherà la rete con un componente esclusivamente attivo. Un effetto collaterale sarà una riduzione delle dimensioni del motore (per un motore asincrono, l'avvolgimento dello statore viene calcolato sia per le correnti attive che reattive). Tuttavia, un motore sincrono può anche generare energia reattiva operando in modalità di sovraeccitazione.
Il motore sincrono è molto menosensibile a sbalzi di tensione e sovratensioni. Inoltre, tali macchine elettriche hanno una maggiore resistenza al sovraccarico. Aumentando le correnti di campo, è possibile aumentare la capacità di sovraccarico del motore. Il vantaggio di lavorare con una macchina sincrona è anche una velocità di rotazione nominale costante a qualsiasi carico (salvo sovraccarichi).
Indubbiamente, una macchina come sincronail motore ha i suoi punti deboli. Sono associati a costi maggiori e operazioni complesse. Il problema principale è il processo di eccitazione del motore elettrico e di metterlo in sincronismo. Attualmente, gli eccitatori a tiristori hanno trovato un uso diffuso, che hanno un'efficienza molto più elevata rispetto agli eccitatori delle macchine elettriche. Tuttavia, il loro costo è significativamente più alto. Con l'aiuto di un interruttore a tiristori si possono risolvere molti problemi: regolazione ottimale delle correnti di eccitazione, mantenimento di un valore costante del coseno phi, controllo della tensione sui bus, regolazione delle correnti di statore e rotore in modalità di emergenza e durante i sovraccarichi .
